なぜ、y軸はTsinθではないのですか？

求めてみます。 LO こり り 重 も 張 キ 1 -Usine 0 0 T 図7-15 Tcost AY Tsing my

物理、鉛直ばね振り子の質問です。 問2の下から5行目の波線部の意味がわかりません。教えてください。

必51. 鉛直ばね振り子 0 6分 図のように, ばね定数がそれぞれ ka, kB の2つの軽いばね A, B の一端を質量mの小球につなぎ, A の他端 を天井に, B の他端を床に, ばねが鉛直になるように固定した。 2つの ばねの自然の長さの和は,床から天井までの高さに等しいものとする。 重力加速度の大きさをg とする。 問1 小球が静止しているとき, ばねAの自然の長さからの伸びはい くらか。次の①~⑥のうちから正しいものを1つ選べ。 ① ② ③ mg KA+kB mg KA mg kA-kB mg_ KA mg kB-KA mg kA+kB KA+KB KA-kB kB-KA ⑤ 6 M PA mg mg mg LED 問2 その後, ばねBを突然取り除いたところ、小球は上下方向に単振動を始めた。 振動の振幅はい ち 石式 くらか。次の①~⑥のうちから正しいものを1つ選べ。 KA mg (1) ① ② (3) 2 (k^+kB) mg 問3 単振動の周期はいくらか。 次の①~⑥のうちから正しいものを1つ選べ。 (1) (2) 3 27. ⑤ 2. mgk B ka(ka+kB) m g ④ ④ 2π mgka kB (kA+KB) = (N+8)S\ m V kA+kB ⑤ m KA el l l l l l l l l l l l l l UHON Aps B ⑥ ⑥ 2π m ・V ka-kB 53. イ つ選 E 数 mg 2(KA-kB) に 7 020 [1988 追試 改]

物理、水平ばね振り子の質問です。 問2の答えの下から6行目の「単振動の角振動数はω^2=k/mを満たす」のところなんですけどどうしてこの式になるのか教えてほしいです🙇‍♀️

SEOS 50. 水平ばね振り子 06分 ばね定数kの軽いばねの一端に質 量mの小物体を取り付け, あらい水平面上に置き, ばねの他端を 壁に取り付けた。図のようにx軸をとり, ばねが自然の長さのとき の小物体の位置を原点 0 とする。 ただし,重力加速度の大きさをg, 小物体と水平面の間の静止摩擦 係数を μ, 動摩擦係数をμ'′ とする。 また, 小物体はx軸方向にのみ運動するものとする。 0 問1 小物体を位置 x で静かにはなしたとき, 小物体が静止したままであるような, 位置xの最大値 XM を表す式として正しいものを、次の①~⑦のうちから1つ選べ。 ME 2006 ① ② (3) ③ 2μmg k μ'mg μ'mg ④0 (5) 6 ⑦ 2k k 問2 次の文章中の空欄ア・イに入れる式の組合せとして正しいものを,下の①~⑧のうちから 1つ選べ。 RYS [① (2 (3 μmg_ 2k 4 ア μ'mg 2k μ'mg 2k μ'mg 2k μmg k 問1の XM より右側で小物体を静かにはなすと, 小物体は動き始め、次に速度が0となったのは時 間が経過したときであった。 この間に, 小物体にはたらく力の水平成分 F は, 小物体の位置をx とするとF=-k(x-ア) と表される。 この力は, 小物体に位置アを中心とする単振動を生 じさせる力と同じである。 このことから,時間はイとわかる。 イ イ μ'mg 2k m π√ k 2π π m V k TV 2π k m k m (5) (6) (7) ⑧ ア μ'mg k μ'mg k μ'mg k μ'mg k π 2π π 2π. m k m k k m [2015 追試] k 3000000 k m m 2μ'mg k x [2018 本試]

問3で、導体棒の速さが一定値になった時の速さvを求めるのですが、解答では力のつりあいを用いていました。私は電流0として解こうとしましたが、vが0になってしまいました。電流を0として解くやり方はダメなんでしょうか？

もう一回とく 糸の固定点 ばね A d 0; 図1 0 B Ⅱ 図1のように, 十分に長い導体のレール abとレール cd が, 水平面と角度を なして間隔Lで平行に置かれている。 これらのレールの上には,質量mの導体棒が レールと直角になるように置かれており, レール上を滑らかに移動できる。 また, ac間とbd間には,それぞれ抵抗値 R, の抵抗 1 と, 抵抗値 R2 の抵抗2が接続され ている。 さらに,二つのレールが作る平面と垂直上向きに, 磁束密度Bの一様な 磁場がかけられている。 以下の問1~5に答えなさい。 解答の導出過程も示しなさ い。 必要な物理量があれば定義して明示しなさい。 ただし, レールと導体棒の電気 抵抗, レールと導体棒の接触抵抗, およびレールと導体棒に流れる電流で生じる磁 場をいずれも無視してよい。 (配点25点) 問1 導体棒がレールと平行に下向きに速さで動いているとき, 抵抗 抵抗2 に流れる電流の大きさをそれぞれ求めなさい。 また. 抵抗1 と抵抗2に流れる 電流の向きが, それぞれa→cとc→a, bdとdbのどちらであるか答 えなさい｡ 問2問1の状況において. 導体棒にはたらく力の大きさと向きを説明しなさい。 2023年度 物理 27 3時間が十分に経過すると、導体棒の速さは一定値となった。 を求めな さい。 107 A 問4 問3の状況において,抵抗1と抵抗2で単位時間に発生するジュール熱をそ れぞれ求めなさい。 問5 問3の状況で発生するジュール熱の元となるエネルギーが何か説明しなさ T B 抵抗 B₁ b B2 図1 抵抗2 導体棒

物理基礎で解説を読んでも答えがなぜこうなるのかわかりません。どなたか分かりやすく教えてくださるとありがたいです🙇

73. 力のつりあい図のように、重さが2.0Nの物体を糸でつった。 (1), (2)の物体にはたらく力をす べて図示し, 1,2の張力の大きさを求めよ。 ただし,√2=1.41 とする。 (1)√ (2) et 1/2×2=2.0 T 糸 1 容糸1: 2.0N m知識 60% 602 T 2.ON 糸2: T2 = Tisin450 45 = 2√52 × 15/2/2 2.0 2.0 NO 1:2.8N (鉛直方向) -Ticos430=2.0 TiSiN 2.0N *2 Tix = = 2 T=22 *2: 2.0N =2x1.41 2.82

なぜ、板はaで加速度運動をしているってわかるのですか？

性力の問題を解く! ② 問題演習 体を置くと、小物体は板の上をすべりおりた。 次に板を同じ角度で 図のように、粗い板を水平とりの角をなすよう傾けて、その上に小物 輝けたまま水平左方向に一定の加速度で動かしつづける。このとき､ が物体が板の上で静止したままであるためには、板の加速度の大きさ をどのような範囲にすればよいか。 ただし、重力加速度の大きさをg. | 小物体と板の間の静止摩擦係数を」とする。 MS! 224374017 まず小物体が板に沿ってすべり落ちないようにする杉は DC azt 準備 で、ための条件を考えます。 板の加速度の大きさをα 小物体の質量をmとし、板に乗っして 3 た立場で式を立てます。 板に乗らない立場でも問題を解くことは可能です が、このときは小物体も板と同じ加速度で動くので、運動方程式を立てる ことになり、少しめんどうです。 それに対して,板に乗った立場では,水 物体は静止しつづけていますから,力のつりあいの式を立てればよいので す。 そのかわり、板はαで加速度運動しているので、 慣性力を考慮しなけれ ばなりません。 END このとき小物体に働く力は, ①重力mg (鉛直下向き), ② 《タッチ> し ている板からの垂直抗力Nと静止摩擦力」。 そして③水平右方向の慣性力 の4つになります。

物理基礎の計算で質問です ？と書いてあるところは、①の式を変形したやつなんですか？計算してもF1=√2/2F2になってしまいます…

52 ここがポイント 力豆と豆を水平方向と鉛直方向に分解し、それぞれの 5(G LET DU 解答 水平方向(右向きを正)の力のつりあいより F2sin 30°Fisin45°=0 AS.C 1 1/₁₁ - -F1=0 2 鉛直方向(上向きを正) の力のつりあいより Ficos 45° + F2cos30°W=0 20 1 √3 √ F -F₁+· -F2-W = 0 2 2 1 √√2 2 ①式より F1= -F2 [m] これを②式に代入して 1/F₁+√3F₁-W=0 2 2 2+ -F2-W=0 より ENGUCCE 2 よってFW=(√3-1) W [N] +1 ① F1=¥ Ficos 45°- 3 F₁ \450g ×1 ② Scot a. Fisin √3+1F-W F2=W 2 ③式より F-3-16-12W(N) √3=1w=√ 6 2 ² W (N) co •W=√6-√2 3 [N]

【大至急！】写真見てください！0.20kgとわかっている物体Aの値を今回のMのように文字に置き直すのはなぜですか？

37. 斜面上のつりあい 図のように、 傾き 30°のなめらかな斜面の上端に 滑車を取りつけ, この滑車にかけた糸の一端に質量 0.20kgの物体Aを,他端に おもりBをつるし, 物体Aを斜面上に静止させたい。 おもりBの質量mを何kg にすればよいか。 また, 物体Aが斜面から受ける抗力の大きさNは何Nか。重 力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 力のつり 80 $530 A 30°

(1)〜(4)まで何も分かりません😭 教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

60 ばねの連結 自然の長さが等しく、ばね定数がそれぞれ ki [N/m], k2 [N/m] の軽いつる巻きばね A,Bがある。重力加 速度の大きさを g [m/s²] とする｡ (1) A, B の一端をいっしょにして天井に固定し、他端もいっしょ にして質量 m[kg] のおもりをつるすと、ばねは何m 伸びる か。 A mm & m B (3): Reeeeeeeeeeeee MA m B (2) (1) のとき, A,Bを1つのばねとみなすと, そのばね定数kmは何N/m か。 (3) Aの一端を天井に固定して他端にBの一端をつけ, Bの他端に (1) の場合と同じ質量 のおもりをつるすと, おもりは何m 下降した位置でつりあうか。 (4) (3)のとき, A,Bを1つのばねとみなすと, そのばね定数 は何N/m か。 値 ➡64

問10の振動の中心が下にずれるのは何からわかりますか？

36 単振動 ③ 図のように、 エレベーターの天井にばね定数kの軽いばねの一端 を固定し、 他端に質量mの物体を取り付けた。 ばねの長さが自然長 のときの物体の位置を原点Oとし, 鉛直下向きに軸をとり、 エレ ベーター内の人から見た立場で, 物体の運動について考える。 重力 加速度の大きさをg とする。 〈福岡大・改〉 エレベーターが静止している場合について考える。 問1 ばねが自然長となる位置まで物体を持ち上げて静かにはなす と、物体は静かに振動した。 振動の中心での物体の位置zとして正しいものを、 次の ①~④のうちから一つ選べ。 zo= ① mgk ② 3 2 の解答群 ① mgk mg k 問2 物体の位置がのとき, 物体にはたらく力をk, To, πで表したものとして正しい ものを、次の①~④のうちから一つ選べ｡ ①k (x+エ) 2 -k(x+xo) 3k(x-xo) 4-k(x-xo) 問3 問2のつねに振動の中心に向かう力を何というか。 正しいものを次の①~④のう ちから一つ選べ。 ① 慣性力 ②垂直抗力 ③復元力 ④ 重力 m(g-a) k 問4 このときの振動の周期は1, 振幅は 2 である。それぞれの答として正 しいものを、 次の解答群のなかから一つ選べ。 の解答群 02x√mk ② 2π√ ②mg ma=- 2mg k 3 t₁ = と書けるから, 小物体の運動は, [④ k ③2π√ m 2mg k 2π 1 Im @ = π√ k 2 次に、エレベーターが鉛直上向きの一定の加速度で上昇している場合について考える。 この加速度の大きさをaとする。 問5 ばねが自然長となる位置まで物体を持ち上げて静かにはなすと, 物体は力のつり あいの位置を中心として鉛直方向に単振動した。 振動の中心での物体の位置とし て正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 = m(g+a) ① ② 2m(g+a) 3 k mg F=-kx+u'mg=-k(x-μ'mg) 小物体の加速度をaとすると, 小物体の運動方程式は, m 4 kx=μmg よって, In=y k 問2 小物体が座標xのとき, 小物体には水平方向にばねの弾性力と動摩擦力がはたら いているから, -kx Mo -k(エードm2) よって,a=-; k (x-μ'mg) m k _mgを中心とした角振動数 69 = I= k k mg 1 k 4 2Vm mg ~000000000000 の単振動 となる。 よって, 小物体を静かに放してから次に速度が0になるまでの時間は単振 動の周期の半分になるから, 36 問1 ② 問2④ 問3 [③] 問4 1:②2:② 問5 ② 問6 [④] 問7 ② 問8③ 問9② 問10 ⑦ より, To=22 □ k m(g+a) 解説 問1 物体が位置にあるとき物体には重力 mg, ばねの弾性力 kx がはたらく。 加速度をα とすると, 運動方程式は, ma=-kr+mg より, x+g=-- ･･････(i) 振動の中心では加速度 α が0となることから,物体はx=mgを中心 mg ......(ii) とする単振動をする。よって、 am pimg 0+ | Point 振動の中心(力のつりあいの位置) では、物体の加速度は0. 速度は最大。 問2 (ii)式より mg=kx であるから, 位置xのとき物体にはたらく力は, f=-kx+mg=-kx+kro=-k(x-xo) 問3 復元力。 物体に, 力のつりあいの位置からの変位 (x-x。) に比例した力がつねに 中心方向にはたらくとき, 物体は単振動をする。 問4 このときの角振動数を400, 周期をTとし, (i) 式を単振動の式 a=-2(x-xo) と比べて Wo=₁ Vm mg 第1章 力学 問6 物体の位置がxのとき, 物体の加速度をm, k, x, x1 を用いて表したものとして 正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 =(x+x₁) ③ -(x-x₁) @ -(x-x₁) [① =(x+x₁) ② kl m [① 問7 この単振動の角振動数として正しいものを、 次の①~④のうちから一つ選べ。 V k ② k V m m ③ /2k Vm 問8 エレベーターが静止している場合と比較すると, 周期は何倍になっているか｡ 正 しいものを次の①~④のうちから一つ選べ。 倍 01/0 31 42 問9 振幅として正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 m(g-a) m(g+a) 2m(g+a) ③ 4 k k 問10 振動の中心は, エレベーターが静止して いる場合と比べて距離 アだけ に ずれている。アとイに入れる式と 語の組合せとして正しいものを、 次の①~⑧ のうちから一つ選べ。 a₁=- m k ④2m A₁=n=" ......(iii) ① ② 問10問1 問5の結果より, X1 Xo = 3 4 ⑤ (6) 1) 8 _m(g+a)_me="k ma k m(g+a) ア mak ma 2k より、 α= = 1/² {x_m(g+a)} となるから、物体はx=m(g+α) (=z) を中心とする単振動 をする。 問6 ()式で! mota) として, k( (x-x₁)(iv) 772 問7 振動の中心を原点とするX軸をとると,X=ェーエ」 となり, (iv)式は, k 自然長の位置 (x=0) が振動の端点になる。 ma k k ma mak また, 物体を自然長の位置から静かにはなすと, 自然長の位置 (x=0) が振動の端点 になり, 振幅 A, は, Aozo- mg k ma 2k (i)式はαo=(x-xa) と書ける。 振動の中心を原点としてX軸をとる m と表せるから 単振動の式 α = ² X と比べると, 角振動数 (1) は, k an √ m 問8 このときの周期をTとすると, T=2x=2x、m=To ma k k ma と、X=ェェ。 と表され, X=0 を中心とする単振動の式はαo=wX となる。 問5 エレベーターの中で観測する人から見ると, 物体には慣性力 maがx軸正の向き (鉛直下向き) に見かけ上はたらく。 物体の 加速度をαとして運動方程式は, 1a ma=-kr+mg+ma @0₁ であるから1倍である。 問9 自然 (z=0) の位置から静かに放しているから, 振幅 A, は, m(g+a) k よって、振動の中心は距離だけ下にずれている。 イ 上 上 44 6000000000 下 下 Ima エ 下 下 8 37 問1 ③ 問2 ② 問6① 問7④ 問3② 問 4 ④ 問5② 問8 [③] 問9① 問10 ④ 解説 問1 おもりがx=0 (振動の中心) より左にあっても右にあっても, x=0 に向 第1章力学